(4)第四章为绘图设计说明部分，本章对顶板、底板、支柱、球铰链等零部件的设计进行了说明，附上了这些零部件的三维图、尺寸图及安装方式和安装位置。机构模型的爆炸图解和仿真动画部分。

(5)第五章为整篇论文的总结和对并联机构未来前景的展望。

1.5研究手段

本课题名称为“史都华平台的演变机构设计”，该设计以史都华平台（六杆并联机构）为原型，继承了史都华平台的一些特点。史都华平台为6自由度系统，而本设计去掉了X、Y、Z三个平移自由度，只保留X、Y、Z三个旋转自由度。

本课题机构依然为典型的三自由度并联机构，其中下平台（底座）固定，上平台可进行三自由度旋转，底座与上平台之间由三根气压管和一跟固定支柱连接，固定支柱与上下两平台的连接点均为各自中心点，支柱与下平台之间为螺纹连接，与上平台之间连接处为球面副连接，可以调节上平台高度，同时允许上平台旋转。三根气压管与上下平台之间均为球面副连接，这样，通过控制三根驱动缸的伸缩运动，就可以控制上平台的旋转运动，以达到各种既定目的。文献综述

本机构属于并联3-SPS-S机构，3-SPS-S机构平台机构上下平台实际为两个等边三角形，应用了3个相同的SPS运动链，转动副轴线切与三角形外接圆。三个驱动缸的伸缩棒与上平台相连的运动副为球面副S，与固定平台相连的运动副也为S副，而转动副与球面副之间为移动副P（伸缩棒在气缸内平移），该移动副作为机构的3个驱动副。其上下平台的外接圆半径分别为r和R。

本课题主要进行机构的结构设计，并兼顾一些机构的位置分析。位置分析是运动分析的最基本任务，也是机构速度、加速度以及其他的手里分析、误差分析、工作空间分析、动力分析和机构综合等的基础。机构位置分析就是求解机构的输入与输出构件之间的位置关系，它研究了机构对输入的响应。

机构的结构设计主要是对机构进行一些必要的改进使其能够适应不同的工作环境，并能够使其在使用中安全有效，保证其稳定性。机构的位置分析主要是采用位置反解的方法。位置反解是当结构参数和上平台的位姿已知时，求各分支作为输入转动副的转角，公认的求解位置反解方法是将动系经过分支转换到定系，找到转换矩阵，然后，再令其与动系在定系中的位姿矩阵相等。当完成位置反解后，还要进行位置反解的数值验证，以验证反解的正确性。

1.6本章小结

本章是绪论章，在本章中对本文的研究背景、国外发展现状、国内发展现状进行了介绍，对机构模型进行了简介，说明了本文所要研究的内容和所要采取的研究方法。

2. 3-SPS-S机构的位置分析

2.1位置分析简介

位置分析是运动分析的最基本任务，也是机构速度、加速度以及其他的受力分析、误差分析、工作空间分析、动力分析和机构综合等的基础。机构位置分析就是求解机构的输入与输出构件之间的位置关系，它研究机构对输入的响应 。源[自[优尔^`论`文]网·www.youerw.com/

机构的结构设计主要是对机构进行一些必要的改进使其能够适应不同的工作环境，并能够使其在使用中安全有效，保证其稳定性。机构的位置分析主要是采用位置反解的方法。位置反解是当结构参数和上平台的位姿已知时，求各分支作为输入转动副的转角，公认的求解位置反解方法是将动坐标系经过分支转换到定坐标系，找到转换矩阵，然后再令其与动系在定系中的位姿矩阵相等。

设3-SPS-S并联机构所有运动副为无摩擦的理想约束。由于球铰不承受任何力矩，所以它仍有3个未知的约束反力。转动副沿转动副轴线不作用力矩，则有5个未知的约束反力（力矩）。移动副沿轴线方向的作用力为零，则也有未知的5个约束力（力矩）。这样3个分支共13×3=39个运动副反力（力矩）为未知。再加上3个驱动力一共需要求解42个未知量。3-SPS-S机构共7个活动构件，可以建立6×7=42个力（力矩）平衡方程。通过列出42个平衡方程可解出所有未知量 。本文将求解这个问题，并将进一步通过对3-SPS-S机构的分析，讨论这种方法存在的问题和将来的发展。